W artykule zanalizowano zagadnienia temperatury krytycznej materiałów nadprzewodnikowych. Problematyka ta obecnie jest szczególnie aktualna w świetle zaobserwowania po raz pierwszy w historii zjawiska nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej. Omówiono zarówno klasyczny model temperatury krytycznej oparty na teorii BCS, który przeżywa obecnie renesans, jak i zagadnienia nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niewątpliwie do największych odkryć wpływających szczególnie obecnie na rozwój elektryczności należy odkrycie nadprzewodnictwa. Zjawisko to od początku owiane było nimbem tajemniczości zarówno ze względu na jego nieoczekiwane właściwości, jak też interpretację matematyczno-fizyczną.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane prace teoretyczno-obliczeniowe zrealizowane przez Autora w Instytucie Elektrotechniki, poświęcone modelowaniu właściwości elektromagnetycznych materiałów nadprzewodnikowych. Przedyskutowano opracowane modele teoretyczne dotyczące transportu prądu przez materiały nadprzewodnikowe zarówno nisko jak i wysokotemperaturowe.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Unikalne własności nadprzewodników - szczególnie wysokotemperaturowych - przede wszystkim wysoka temperatura krytyczna (w związku LaH10 pod ciśnieniem 200 GPa równa już 250 K), a także wyższe pole krytyczne Bc2 (ponad 100 T), olbrzymi zamrożony strumień i wysokie prądy krytyczne stwarzają możliwość wykorzystania tych materiałów w różnych działach elektrotechniki. Niniejszy artykuł omawia stan obecny i perspektywy zastosowania materiałów nadprzewodnikowych, w tym wysokotemperaturowych, w elektromobilności. Decydujące dla rozwoju tej dziedziny jest opracowanie nowej technologii otrzymywania ceramicznych, wysokotemperaturowych materiałów nadprzewodnikowych w postaci przewodów, a także wielkich domen - ziaren lub kryształów - charakteryzujących się olbrzymim zamrożonym strumieniem magnetycznym rzędu kilkunastu tesli.
Artykuł poświęcony jest kierunkom badań materiałów nadprzewodnikowych wysokotemperaturowych (HTS) w kontekście zastosowań w urządzeniach elektrycznych. Omówiono podstawowe właściwości nadprzewodników warunkujące ich zastosowanie w takich urządzeniach, to jest zależność prądu krytycznego od temperatury i pola magnetycznego oraz zjawisko pułapkowania wirów w kontekście zastosowań w układach lewitacji magnetycznej i jako magnesy trwałe. Przedstawiono stan bieżący rozwoju maszyn i urządzeń elektrycznych z nadprzewodnikami.
EN
The paper is focused on current trends of research of superconducting HTS materials in the context of application in electrical devices. Basic properties of superconducting materials like dependence of critical current on temperature and magnetic field and phenomenon of flux trapping used in levitation systems and as a permanent magnets, determining possibility of its application in such devices have been discussed. Current status of development of machines and devices containing superconductors has been presented.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We present experimental results on the single – atom conductance in point contact at room temperature and in air. Quantum steps of NbTi/Cu – NbTi/Cu filament or BiSrCaCuO/PbAg–BiSrCaCuO/PbAg tapes were observed in nanocontacts formed dynamically. The striking features of these nanocontacts are presented in term of the Landauer theory.
PL
Kwantowanie przewodności elektrycznej w nanodrutach NbTi/Cu oraz w związkach BiSrCaCuO/PbAg zostało zaobserwowane w nanozłączach formowanych dynamicznie. Pomiary kwantowania przewodności wykonano w temperaturze pokojowej oraz pod ciśnieniem atmosferycznym. Analizę przewodności jednowymiarowych drutów przeprowadzono stosując teorię Landauera.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W roku 2011 mija 100 lat od odkrycia nadprzewodnictwa przez Kamerling Onnesa. Minione stulecie ogromnie wzbogaciło obszar wiedzy dotyczącej zjawiska nadprzewodnictwa zarówno w teorie (np. teoria BCS, efekt Meissnera), technologie (opanowanie produkcji przewodów nadprzewodzących nisko- i wysokotemperaturowych) jak i aplikacje. Ten ostatni wątek ma istotne znaczenie ze względów na praktyczne wykorzystanie zjawiska w krioelektrotechnice. Główne obszary wykorzystania nadprzewodnictwa to: wzbudzanie pola magnetycznego w elektromagnesach nadprzewodnikowych (zastosowania w procesach technologicznych, fizyce, medycynie), elektroenergetyka (kable, maszyny nadprzewodnikowe, zasobniki energii - SMESy, ograniczniki prądu zwarcia), lewitacja magnetyczna. Należy przypomnieć, że w roku 1986 (a więc 25 lat temu) odkryto tzw. nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Odkrycie to spowodowało ponowne, jeszcze bardziej intensywne zainteresowanie tym zjawiskiem.
EN
It has been 100 years since Kimerling Onnes discovered superconductivity. Over the past century the knowledge about superconductivity both in theory (e.g. BCS theory, Meissner effect), technology (production of low- and high-temperature superconductors) and applicability have been greatly enriched. The latter is especially important owing to the practical use of superconductivity in exciting magnetic field in superconductor electromagnets (for technological processes, physics and medicine), power engineering (wires, superconductor machines, energy storages SMES, surge protection), magnetic levitation. In 1986, i.e. 25 years ago, the high-temperature superconductors were discovered, intensifying the interest in this phenomenon.
W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych dla taśm nadprzewodzących z rodziny YBCO oraz BSCCO. W celu określenia odporności na zarysowanie oraz parametrów chropowatości powierzchni wykonano pomiary na scratch testerze oraz profilometrze. Uzyskane wyniki badań przedstawione zostały w postaci wykresów obrazujących podstawowe parametry charakteryzujące procesy. Na podstawie uzyskanych charakterystyk określono siłę tarcia, współczynnik tarcia, głębokość penetracji oraz podstawowe parametry chropowatości powierzchni materiałów nadprzewodzących. Dokonano również analizy wykonanych pomiarów oraz określono oddziaływanie penetratora na badany materiał w zależności od rodzaju fazy nadprzewodzącej.
EN
The paper presents investigations of mechanical properties conducted for superconducting tapes which belong to YBCO and BSCCO family. Presented results were in the form of graphs illustrating the basic parameters characterizing surface scratching process. On the basis of these characteristics the strength friction, friction coefficient, penetration depth and the basic roughness parameters of superconducting surface were specified. Additionally after analysis of obtained parameters the impact of the penetrator on the investigated material, depending on the type of superconducting phase were determined.
W artykule przedstawiono podstawowe właściwości współczesnych wysokotemperaturowych materiałów nadprzewodnikowych oraz niezbędne wyposażenia dodatkowe urządzeń, w których stosuje się nadprzewodniki. Omówiono możliwości zastosowania nadprzewodników HTS w maszynach elektrycznych i transformatorach oraz podano podstawowe parametry i właściwości maszyn synchronicznych. Podano przykłady zastosowania nadprzewodnictwa w elektroenergetyce a w szczególności w kablach energetycznych, przepustach prądowych, ogranicznikach prądowych, urządzeniach magazynujących energię elektryczną.
EN
The paper presents basic properties of modern high temperature superconducting materials and necessary additional equipment for devices using superconductors. The possibilities of application of HTS to electrical machines and transformers are presented. The main parameters and properties of synchronous machines are given. There are also given some examples of the use of superconducting phenomena in power engineering, especially in power cables, current leads, fault current limiters and devices storing electrical energy (SMES).
W pracy zaprezentowano postępy w odkrywaniu nowych materiałów nadprzewodnikowych oraz rolę płaszczyzn miedziowo-tlenowych w osiąganiu coraz większych wartości temperatury krytycznej. Opisano również występowanie nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego w materiałach nie będących związkami miedzi, takich jak fullereny oraz nowoodkryty nadprzewodnik dwuborek magnezu. Przedstawiono modele teoretyczne uwzględniające warstwową strukturę krystalograficzną nadprzewodników wysokotemperaturowych.
EN
In the paper, progress in the enhancement of the critical temperature of the superconducting materials has been presented. The influence of the copper-oxide planes on the critical temperature has been shown. The occurrence of high temperature superconductivity in the non-copper compounds, such as fullerenes and magnesium diboride, has also been investigated.
The isotope mass effect in generalized BCS-like model of superconductor with singularities in energy spectrum is considered. The calculations are performed for logarithmic and square-root van Hove singularities corresponding to quasi-2D and quasi-1D systems. The effects of finite life-times of electronic states are taken into account by shifting the singularities off the rreal axis in the complex energy plane.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.